半导体装置制造方法及图纸

提供一种能够抑制耐压降低，并且使可靠性提升的半导体装置。在实施方式的半导体装置1中，在反向偏置施加状态下，导体部6、7的端部与过电压保护二极管5电气连接，使绝缘膜4近旁的扩散层3耗尽，以及/或者，在反向偏置施加状态下，导体部8、9的端部与过电压保护二极管5电气连接，使绝缘膜4近旁的周边半导体区域10耗尽。

Semiconductor device

A semiconductor device that can reduce the pressure reduction and improve the reliability. In the embodiment of the semiconductor device 1, applied in reverse bias, the end of 6, the 7 conductor and overvoltage protection diode 5 electrical connection, the diffusion layer insulating film 4 near 3 depleted and / or applied in reverse bias, the end of 8, and the 9 conductor part over voltage protection diode 5 connected to the surrounding semiconductor region insulating film 4 near 10 depletion.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置
本专利技术涉及半导体装置。
技术介绍
以往，具有所谓MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)构造的半导体装置已被普遍知晓。具有此MOS构造的半导体装置(以下称为MOS型半导体装置)例如有IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)或MOSFET(MOSFieldEffectTransistor)。以往，在MOS型半导体装置中作为过电压保护的对策，通常设置有串联的稳压二极管(Zenerdiode)。具体来说，是将设计为能够以低于MOS型半导体装置耐压的电压击穿(Breakdown)的稳压二极管设置在集电极和栅极之间(例如参照专利文献1)。在MOS型半导体装置中，为了确保耐压，会在半导体基板的周缘部设置耐压区域，并且沿该耐压区域来形成导体部(也称为场板(fieldplate))。该导体部是被设置在形成在半导体基板上的绝缘膜上。通过这样，来使耐压区域的表面电位稳定化从而提升半导体装置的可靠性。【先行技术文献】【专利文献1】特开2009-111304号公报然而，在上述半导体装置中，在介于导体部与半导体基板之间的硅氧化膜等的绝缘膜中包含有Na离子等的可动离子。因此，例如在将IGBT的集电极与高电位连接并且将射电极接地的情况下，由于绝缘膜中的可动离子的移动，可能会导致半导体装置的耐压局部下降。因此，本专利技术的目的，是提供一种能够抑制耐压下降，使可靠性提升的半导体装置。
技术实现思路
本专利技术涉及的半导体装置，在半导体基板一方的主面与另一方的主面之间流通主电流，其特征在于：所述半导体基板的所述一方的主面设有：活性区域；以及耐压区域，包围所述活性区域，并且包含所述半导体基板的周缘部，所述半导体装置，包括：第二导电类型的扩散层，选择性地形成于所述耐压区域的所述一方的主面，并且包围所述活性区域；绝缘膜，形成在所述扩散层、以及位于该扩散层外侧的第一导电类型的周边半导体区域上；过电压保护二极管，具有：在所述绝缘膜上从所述活性区域侧向所述半导体基板的周缘部交互地邻接配置的第一导电类型的半导体层和第二导电类型的半导体层；以及第一导体部以及第二导体部，在所述绝缘膜上沿所述耐压区域形成，其中，所述第一导体部经由所述绝缘膜配置在所述扩散层的上方，所述第二导体部经由所述绝缘膜配置在所述周边半导体区域的上方，所述第一导体部的端部与所述过电压保护二极管电气连接，使在反向偏置施加状态下所述绝缘膜近旁的所述扩散层耗尽，以及/或，所述第二导体部的端部与所述过电压保护二极管电气连接，使在所述反向偏置施加状态下所述绝缘膜近旁的所述周边半导体区域耗尽。另外，在所述半导体装置中，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型，所述第一导体部的端部与所述过电压保护二极管的侧面的第一部位电气连接，使在所述反向偏置施加状态下所述第一导体部的电位高于其自身正下方的所述扩散层的电位，所述第二导体部的端部与所述过电压保护二极管的所述侧面的第二部位电气连接，使在所述反向偏置施加状态下所述第二导体部的电位低于其自身正下方的所述周边半导体区域的电位。另外，在所述半导体装置中，所述第一导体部具有：第一导体构成部，沿所述半导体基板的周缘部延伸；第二导体构成部，其一端与所述第一导体构成部连接，并且延伸至所述过电压保护二极管的近旁；以及第三导体构成部，将所述第二导体构成部与所述过电压保护二极管电气连接，所述第二导体构成部被形成为比所述第一导体构成部更宽，所述第三导体构成部被形成为比所述第二导体构成部的另一端的宽度更窄，并且被设置为靠近所述半导体基板的侧端侧。另外，在所述半导体装置中，所述第二导体部具有：第一导体构成部，沿所述半导体基板的周缘部延伸；第二导体构成部，其一端与所述第一导体构成部连接，并且延伸至所述过电压保护二极管的近旁；以及第三导体构成部，与所述第二导体构成部与所述过电压保护二极管电气连接，所述第二导体构成部被形成为比所述第一导体构成部更宽，所述第三导体构成部被形成为比所述第二导体构成部的另一端的宽度更窄，并且被设置为靠近所述活性区域侧。另外，在所述半导体装置中，所述第二导体构成部可以设置为越靠近所述过电压保护二极管越粗。另外，在所述半导体装置中，所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型，所述第一导体部的端部与所述过电压保护二极管的侧面的第一部位电气连接，使在所述反向偏置施加状态下所述第一导体部的电位低于其自身正下方的所述扩散层的电位，所述第二导体部的端部与所述过电压保护二极管的所述侧面的第二部位电气连接，使在所述反向偏置施加状态下所述第二导体部的电位高于其自身正下方的所述周边半导体区域的电位。另外，在所述半导体装置中，所述第一导体部具有：第一导体构成部，沿所述半导体基板的周缘部延伸；第二导体构成部，其一端与所述第一导体构成部连接，并且延伸至所述过电压保护二极管的近旁；以及第三导体构成部，与所述第二导体构成部与所述过电压保护二极管电气连接，所述第二导体构成部被形成为比所述第一导体构成部更宽，所述第三导体构成部被形成为比所述第二导体构成部的另一端的宽度更窄，并且被设置为靠近所述活性区域侧。另外，在所述半导体装置中，所述第二导体部具有：第一导体构成部，沿所述半导体基板的周缘部延伸；第二导体构成部，其一端与所述第一导体构成部连接，并且延伸至所述过电压保护二极管的近旁；以及第三导体构成部，与所述第二导体构成部与所述过电压保护二极管电气连接，所述第二导体构成部被形成为比所述第一导体构成部更宽，所述第三导体构成部被形成为比所述第二导体构成部的另一端的宽度更窄，并且被设置为靠近所述半导体基板的侧端侧。另外，在所述半导体装置中，所述第二导体构成部可以设置为越靠近所述过电压保护二极管越粗。另外，在所述半导体装置中，所述半导体基板为硅基板，所述绝缘膜为硅氧化膜。另外，在所述半导体装置中，所述第一导体部以及/或所述第二导体部与所述过电压保护二极管连接，从而跨越相邻的所述第一导电类型的半导体层与所述第二导电类型的半导体层的接合界面。另外，在所述半导体装置中，可以进一步包括：第一导电类型的扩散区域，形成在所述扩散层中；射电极，形成在所述扩散区域上；栅电极，形成在所述过电压保护二极管上；第二导电类型的集电极区域，形成于所述半导体基板的所述另一方的主面；以及集电极，形成在所述集电极区域上。另外，在所述半导体装置中，可以进一步包括：第一导电类型的扩散区域，形成在所述扩散层中；射电极，形成在所述扩散区域上；栅电极，形成在所述过电压保护二极管上；第一导电类型的漏极区域，形成于所述半导体基板的所述另一方的主面；以及集电极，形成在所述漏极区域上，并且与所述漏极区域形成肖特基接触。另外，在所述半导体装置中，可以进一步包括：第一导电类型的扩散区域，形成在所述扩散层中；源电极，形成在所述扩散区域上；栅电极，形成在所述过电压保护二极管上；第一导电类型的漏极区域，形成于所述半导体基板的所述另一方的主面；以及漏电极，形成在所述漏极区域上。另外，在所述半导体装置中，可以进一步包括：一条或多条第二导电类型的保护环，选择性地形成于所述耐压区域的所述一方的主面，并且包围所述扩散层。专利技术效果根据本专利技术，第一导体部的端部与过电压保护二极管的侧面电气连接，使在反向偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，在半导体基板的一方的主面与另一方的主面之间流通主电流，其特征在于：所述半导体基板的所述一方的主面设有：活性区域；以及耐压区域，包围所述活性区域，并且包含所述半导体基板的周缘部，所述半导体装置，包括：第二导电类型的扩散层，选择性地形成于所述耐压区域的所述一方的主面，并且包围所述活性区域；绝缘膜，形成在所述扩散层、以及位于该扩散层外侧的第一导电类型的周边半导体区域上；过电压保护二极管，具有：在所述绝缘膜上从所述活性区域侧向所述半导体基板的周缘部交互地邻接配置的第一导电类型的半导体层和第二导电类型的半导体层；以及第一导体部以及第二导体部，在所述绝缘膜上沿所述耐压区域形成，其中，所述第一导体部经由所述绝缘膜配置在所述扩散层的上方，所述第二导体部经由所述绝缘膜配置在所述周边半导体区域的上方，所述第一导体部的端部与所述过电压保护二极管电气连接，使在反向偏置施加状态下所述绝缘膜近旁的所述扩散层耗尽，以及/或，所述第二导体部的端部与所述过电压保护二极管电气连接，使在所述反向偏置施加状态下所述绝缘膜近旁的所述周边半导体区域耗尽。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置，在半导体基板的一方的主面与另一方的主面之间流通主电流，其特征在于：所述半导体基板的所述一方的主面设有：活性区域；以及耐压区域，包围所述活性区域，并且包含所述半导体基板的周缘部，所述半导体装置，包括：第二导电类型的扩散层，选择性地形成于所述耐压区域的所述一方的主面，并且包围所述活性区域；绝缘膜，形成在所述扩散层、以及位于该扩散层外侧的第一导电类型的周边半导体区域上；过电压保护二极管，具有：在所述绝缘膜上从所述活性区域侧向所述半导体基板的周缘部交互地邻接配置的第一导电类型的半导体层和第二导电类型的半导体层；以及第一导体部以及第二导体部，在所述绝缘膜上沿所述耐压区域形成，其中，所述第一导体部经由所述绝缘膜配置在所述扩散层的上方，所述第二导体部经由所述绝缘膜配置在所述周边半导体区域的上方，所述第一导体部的端部与所述过电压保护二极管电气连接，使在反向偏置施加状态下所述绝缘膜近旁的所述扩散层耗尽，以及/或，所述第二导体部的端部与所述过电压保护二极管电气连接，使在所述反向偏置施加状态下所述绝缘膜近旁的所述周边半导体区域耗尽。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：其中，所述第一导电类型为N型，所述第二导电类型为P型，所述第一导体部的端部与所述过电压保护二极管的侧面的第一部位电气连接，使在所述反向偏置施加状态下所述第一导体部的电位高于其自身正下方的所述扩散层的电位，所述第二导体部的端部与所述过电压保护二极管的所述侧面的第二部位电气连接，使在所述反向偏置施加状态下所述第二导体部的电位低于其自身正下方的所述周边半导体区域的电位。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于：其中，所述第一导体部具有：第一导体构成部，沿所述半导体基板的周缘部延伸；第二导体构成部，其一端与所述第一导体构成部连接，并且延伸至所述过电压保护二极管的近旁；以及第三导体构成部，将所述第二导体构成部与所述过电压保护二极管电气连接，所述第二导体构成部被形成为比所述第一导体构成部更宽，所述第三导体构成部被形成为比所述第二导体构成部的另一端的宽度更窄，并且被设置为靠近所述半导体基板的侧端侧。4.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于：其中，所述第二导体部具有：第一导体构成部，沿所述半导体基板的周缘部延伸；第二导体构成部，其一端与所述第一导体构成部连接，并且延伸至所述过电压保护二极管的近旁；以及第三导体构成部，与所述第二导体构成部与所述过电压保护二极管电气连接，所述第二导体构成部被形成为比所述第一导体构成部更宽，所述第三导体构成部被形成为比所述第二导体构成部的另一端的宽度更窄，并且被设置为靠近所述活性区域侧。5.根据权利要求3或4所述的半导体装置，其特征在于：其中，所述第二导体构成部设置为越靠近所述过电压保护二极管越粗。6.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：其中，所述第一导电类型为P型，所述第二导电类型为N型，所述第一导体部的端部与所述过电压保护二极管的侧面的第一部位电气连接，使在所述反向偏置施加状态下所述第一导体部的电位低于其自身正下方的所述扩散层...

【专利技术属性】
技术研发人员：小谷凉平，松原寿树，石塚信隆，三川雅人，押野浩，
申请(专利权)人：新电元工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP